Python 入門 2

モジュール

Python ではモジュールをインポート(import)することによって、 必要な機能を使うことができるようになります。
自分で作成した Python スクリプトをモジュールとして読み込むこともできます。

主なモジュール

標準で Python に付属するモジュールだけでも数十種類ありますが、 よく使用するものを挙げておきます。

maya

Maya のモジュール

time

時刻の処理

calender

日付の処理

sys

システムパラメータの操作

os

ファイル・プロセスなど OS 関係の操作

math

数学関数

random

乱数

urllib

インターネット上のデータ取得

モジュールのインポート方法

• import モジュール名
  import random
  random.uniform(-5, 5)
• from モジュール名 import 関数名・変数名
  from を使用すると、モジュール内の関数・変数を使用するときにモジュール名を省略できます。
  from random import uniform
  uniform(-5, 5)
• import モジュール名 as 別名
  モジュール名を別名に置き換えて実行することができます。
  import maya.cmds as mc
  mc.sphere()

リスト

リストは MEL の配列に相当するもので、 どんなオブジェクトも要素として代入できるので、 MEL の配列に比べて自由度の高い使い方が可能です。

• リストの初期化
  list1 = [1, 2, 3]
  list1 = range(1, 3)
• リストに要素を追加
  list1.append(4)
  list1 = list1 + [5, 6]
  list1 += [7, 8]
  list1.extend([9, 10])
• インデックス list1[3] # 4
  list1[1:3] # [2, 3]
  list1[1:9:2] # [2, 4, 6, 8]
  list1[:-3] # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
• リストに要素を削除
  del list1[2] # [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
• リストの要素数
  len(list1) # 9
• リストの内包表記
  簡単にリストを初期化する方法です。
  list = [n for n in range(5)] # [1, 2, 3, 4, 5]
  これは、以下のスクリプトと同じです。

  list = []
  for n in range(5):
  	list.append(n)
  

タプル

タプルはリストと似ていますが、 要素を後から変更できないところが違います。

• タプルの初期化
  t1 = (1, 2, 3)
  リストをタプルに変換する方法
  list2 = [1, 2, 3]
  t1 = tuple(list2)
  要素がひとつだけのタプルを作成
  t3 = (7,)
• タプルに要素を追加
  t2 = t1 + (4, 5, 6)
• インデックス
  t1[3]
  t1[1:3]
  t1[1:5:2]
  t1[:-2]
• タプルの要素数
  len(t2)

辞書 (ディクショナリ)

辞書はインデックスではなく、キーによって要素にアクセスします。
辞書に順番はありません。

• 辞書の初期化
  d = {'x':1, 'y':2, 'z':3}
  または
  k = ['x', 'y', 'z']
  v = [1, 2, 3]
  d = dict(zip(k, v))
• 辞書に要素を追加
  d.update({'w':4})
• インデックス
  d['x']
  d.keys() # ['x', 'y', 'z', 'w']
  d.values() # [1, 2, 3, 4]
• 辞書に要素を削除
  del d['z']
• 辞書の要素数
  len(d)

使用例

パーティクル で作成した MEL スクリプトを Python スクリプトに変換してみましょう。

1. 以下の関数を makeParticle1.py と言う名前でファイルに書き込みます。

   import random
   import maya
   
   def makeParticle1():
   	points = []
   	for i in range(10):
   		x = random.uniform(-5, 5)
   		y = random.uniform(-5, 5)
   		z = random.uniform(-5, 5)
   		points.append((x, y, z))
   	maya.cmds.particle(p=points)
   

2. File → Open Script で makeParticle1.mel を読み込みます。
3. Script Editor のタブを Python にして、以下のコマンドを実行します。
   makeParticle1()
   
   上図はわかりやすくするためにパーティクルの Particle Render Type アトリビュートを Spheres に変えて表示しています。
   そのためには、パーティクルのアトリビュートエディタを開いて、Render Attributes → Paticle Render Type を Spheres に変更します。

スクリプトの解説

import random

乱数のモジュールをインポートして、 乱数関係の関数を使用できるようにします。

import maya

Maya モジュールをインポートします。

def makeParticle1():

makeParticle1 という関数の定義です。

points = []

空のリストを作成して、変数 points に代入します。

for i in range(10):

以下のコマンドを 10 回繰り返し実行します。
range(10) はリスト [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] を返すので、この for 文は以下と同じです。
for i in [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]:

x = random.uniform(-5, 5)

-5 から 5 までの乱数を作成して、変数 x に代入します。

y = random.uniform(-5, 5)

-5 から 5 までの乱数を作成して、変数 y に代入します。

z = random.uniform(-5, 5)

-5 から 5 までの乱数を作成して、変数 z に代入します。

points.append((x, y, z))

リスト points にタプル (x, y, z) を要素として追加します。

maya.cmds.particle(p=points)

リスト points に並んでいるタプルを座標値としてパーティクルを作成します。

リスト内包表記の使用例

上の makeParticle1 をリスト内包表記を使用して作成し直すと、 以下のように関数の中身を 1 行で作ることができます。

from random import uniform
from maya.cmds import particle

def makeParticle1():
	particle(p=[(uniform(-5, 5), uniform(-5, 5), uniform(-5, 5)) for i in range(10)])

さらに、内包表記の中で内包表記を使用すると、 もう少し短くなります。

from random import uniform
from maya.cmds import particle

def makeParticle1():
	particle(p=[[uniform(-5, 5) for j in range(3)] for i in range(10)])

練習

• 上の makeParticle1.py を参考にして makeParticle2.py を作り、発生させるパーティクルの個数と、発生させるパーティクルの座標値の範囲(X、Y、Z)も変えることができるようにしてください。
  (関数の名前と引数)
  makeParticle2(個数, X 方向の範囲, Y 方向の範囲, Z 方向の範囲)
  (使用例)
  makeParticle2(30, 5.0, 10.0, 15.0)
  30 個のパーティクルがX 座標が -5.0 から 5.0、 Y座標が -10.0 から 10.0、Z 座標が -15.0 から 15.0 までの範囲で作られます。
  
  上図はわかりやすくするためにパーティクルの Particle Render Type アトリビュートを Spheresに変えて表示しています。
• さらにmakeParticle2.py を参考にして makeParticle3.py を作り、発生させるパーティクルのレンダリングタイプ(Particle Render Type アトリビュート)を変えることができるようにしてみましょう。
  (関数の名前と引数)
  makeParticle3(個数, X 方向の範囲, Y 方向の範囲, Z 方向の範囲, レンダリングタイプ)
  (使用例)
  makeParticle3(20, 7.0, 10.0, 13.0, 7)
  20 個のパーティクルが X 座標が -7.0 から 7.0、 Y 座標が -10.0 から 10.0、 Z 座標が -13.0 から 13.0 までの範囲で、 レンダリングタイプは Blobby surface ( 7 ) で作られます。
  
  (ヒント)
  レンダリングタイプを変更するにはパーティクルの particleRenderType アトリビュートを変更します。
  アトリビュートを変更する Python コマンドは maya.cmds.setAttr() です。
  maya.cmds.particle() の後で以下のコマンドを実行します。
  maya.cmds.setAttr(".particleRenderType", レンダリングタイプの変数)
  以下の表は particleRenderType アトリビュートのとる値を表しています。

  particleRenderType	shape
  0	MultiPoint
  1	MultiStreak
  2	Numeric
  3	Points
  4	Spheres
  5	Sprites
  6	Streak
  7	Blobby Surface
  8	Cloud
  9	Tube

練習課題

参考

• Maya
  Maya, MEL 関係(Tips, FAQ, コマンド)のページ
• Python Tips
  Python 関係の Tips
• Maya 関係のサイト